先进制造技术考试复习题及答案

6.绿色设计的主要内容包括：____________、____________、____________、____________和____________。

7.柔性制造系统组成包括：____________、____________和____________。

8.PDM四层体系结构分别为：____________、____________、____________和____________。

9.CIMS分为五个层次，即：____________、____________、____________、____________和____________。

10.MRP和MRPⅡ分别指____________和____________，而ERP指__________，其核心思想是____________。

二、判断题

1. 并行工程的主要目标是缩短产品的开发周期，降低产品的质量，提高产品的成本，从而增强企业的竞争力。（×）

2. 电解加工是利用金属在电解液中产生阳极溶解的电化学腐蚀将工件加工成形。电解加工的工具（阴极）发生溶解，可长期使用。可在一个工序内完成复杂形状的加工。（×）

3. 柔性制造系统是由数控加工设备（或FMC）,物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。（√）

4. 特种加工是指直接利用电能、声能、光能、电化学能、热能以及特殊机械能对材料进行加工，它与传统的切削加工方法相比具有许多特点：在加工过程中工具与工件之间没有显著的切削力；加工用的工具材料硬度可以低于被加工材料的硬度；能用简单的运动加工出复杂的型面。（√）

5. FMS可使工艺人员避免查阅冗长的资料、数值计算，填写表格等重复的繁重工作，大幅度地提高工艺人员的工作效率，提高生产工艺水平和产品质量。

（×）

6.制造技术就是指按照人们所需的目的，运用知识和技能，利用客观物资工具，将原材料物化为人类所需产品的工程技术。即：使原材料成为产品而使用的一系列技术的总称。（√）

三、名词解释

1.DFC

DFC Design For Cost的意思是面向成本的设计，它最早出现于九十年代初期，属于并行工程中的DFX（Design For X）技术的一个分支。面向成本的设计是指在满足用户需求的前提下，尽可能地降低成本，通过分析和研究产品制造过程及其相关的销售、使用、维修、回收、报废等产品全生命周期中的各个部分的成本组成情况，并进行评价后，对原设计中影响产品成本的过高费用部分进行修改，以达到降低成本的设计方法。DFC将成本作为设计的一个关键参数，并为设计者提供分析、评价成本的支持工具。

2.FMS

柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统，英文缩写为FMS。FMS的工艺基础是成组技术，它按照成组的加工对象确定工艺过程，选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统，并由计算机进行控制，故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产(即具有“柔性”)，并能及时地改变产品以满足市场需求。

3.CE

并行工程即concurrent engineering，简称CE，是集成地、并行地设计产品及其零部件和相关各种过程（包括制造过程和相关过程）的一种系统方法。换句话说，就是融合公司的一

切资源，在设计新产品时，就前瞻性地考虑和设计与产品的全生命周期有关的过程。在设计阶段就预见到产品的制造、装配、质量检测、可靠性、成本等各种因素。

4.A TM

先进制造技术，为了适应现代生产环境及市场的动态变化，在传统制造技术基础是哪个通过不断吸收科学技术的最新成果而逐渐发展起来的一个新兴技术群。

5.RE

反求工程，以已有产品为基础，进行消化，吸收并进行创新改进，使之成为在新产品的一种开发模式。

四、简答题

1. 快速原型技术的基本过程

快速原型技术是用离散分层的原理制作产品原型的总称，其原理为：产品三维CAD模型→分层离散→按离散后的平面几何信息逐层加工堆积原材料→生成实体模型。

该技术集计算机技术、激光加工技术、新型材料技术于一体，依靠CAD软件，在计算机中建立三维实体模型，并将其切分成一系列平面几何信息，以此控制激光束的扫描方向和速度，采用粘结、熔结、聚合或化学反应等手段逐层有选择地加工原材料，从而快速堆积制作出产品实体模型。

2. 数据库系统在CIMS中的作用和地位

数据库分系统是支持CIMS各个分系统、覆盖企业全部信息的数据存储和管理系统。

它是逻辑上统一、物理上分布的全局数据库管理系统，可以实现企业数据和信息集成。数据库系统提供了定义数据结构和方便地对数据进行操纵的功能；具有安全控制功能，保证了数据安全性；提供完整性控制，保证数据正确性和一致性；提供并发控制，保证多个用户操作数据库数据的正确性。所以数据库技术是管理数据、实现共享的最通用的方法。

在CIMS中还有一个专用的工程数据库系统，用来处理大量的工程数据，如图形、工艺规程、NC代码等。工程数据库系统中的数据与生产管理、经营管理数据按一定的规范进行交换，从而达到全CIMS的信息集成和共享。

3. 简述并行设计内涵,特点,技术体系及其对制造业的影响

并行设计是指集成地、平行地处理产品设计制造及其相关过程的系统方法。并行设计要求产品的设计开发者一开始就考虑产品整个生命周期（从概念设计到产品报废处理）的所有因素。

特点：信息资源共享，即时交互和协同，系统集成。

技术体系：1.并行环境下的信息抽象与建模技术；2.计算机辅助设计评价与决策——DFMA与RPM；3.支持并行设计的分布式计算机环境。

影响：并行设计改变了传统的串行工作方法，使得在设计阶段就可能有制造和营销服务人员的介入和彼此信息交互。可以避免失误，减少反复，增强了综合协同，从而达到提高质量、缩短开发周期和降低成本的目的。可以预计并行设计在今后的虚拟制造体系中将大有作为。

4. CAPP有哪三种？请简述派生式CAPP的工作原理。

派生式CAPP，创成型CAPP，综合型CAPP。

原理：它是利用成组技术将工艺设计对象按其相似性（例如，零件按其几何形状及工艺过程相似性；部件按其结构功能和装配工艺相似性等）分类成组（簇），为每一组（簇）对象设计典型工艺，并建立典型工艺库。当为具体对象设计工艺时，CAPP系统按零件（部件或产品）信息和分类编码检索相应的典型工艺，并根据具体对象的结构和工艺要求，修改典型工艺，直至满足实际生产的需要。

5. 试简述SLS技术的原理、特点及应用领域。

SLS技术：用激光束在计算机控制下有选择的进行烧结，被烧结部分便固化在一起构成

零件的实心部分；一层完成后再进行下一层，新一层与其上一层被牢牢地烧结在一起；全部烧结完成以后，去除多余的粉末，便得到烧结成的零件。该方法的优点是由于粉末具有自支撑作用，不需另外支撑，另外材料广泛，不仅能生产塑料材料，还可能直接生产金属和陶瓷零件。

五、分析题

1. 试阐述敏捷制造、虚拟公司、虚拟制造的内涵。

答：敏捷制造就是指制造系统在满足低成本和高质量的同时，对变幻莫测的市场需求的快速反应，其敏捷能力应当反映在一下六个方面：（1）对市场的快速反应能力；（2）竞争力；（3）柔性；（4）快速；（5）企业策略上的敏捷性；（6）企业日常运作的敏捷性。敏捷制造的基本思想是通过把动态灵活的虚拟组织结构、先进的柔性生产技术、高素质的人员进行全方位的集成，从而使企业能够从容应付快速变化和不可预测的市场需求。

虚拟制造是一种新的制造技术，它以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支持kzai 产品设计或制造系统的物理实现之前，就能使人体会或感受到未来产品的性能或者制造系统的状态，从而可以做出前瞻性的觉得与优化实施方案。虚拟制造技术的应用将从根本上改变现行的制造模式，对未来只奥业的发展产生深远影响，它的重大作用主要表现在：（1）运用软件对制造系统中的五大要素（人、主旨管理、物流、信息流、能量流）进行全面仿真，使之达到了前所未有的高度集成，为现金制造技术的进一步发展提供了更广的空间，同时也推动了相关技术的不断发展和进步；（2）可加深人们对生产过程和制造系统的认识和理解，有利于对其进行理论升华，更好地知道实际生产，即对生产过程、只奥系统整体进行优化配置，推动生产力的巨大跃升；（3）在虚拟制造与现实制造的相互影像中，可以全面盖进军企业的组织管理工作，而且对正确做出决策有不可估量的作用；（4）虚拟制造技术的应用将加快企业人才的培养速度。

虚拟公司是指利用网络卫星等高科技通信和流通技术组成的不受地域时空限制的经营性组织。虚拟公司可能没有办公室, 没有组织 , 没有系统层次与垂直整合, 虚拟公司是看不到的公司。也称之为“影子公司”。虚拟公司是一种商业性的精英结构和精英文化。

它利用高信息技术手段，在全球范围内营造其软性操作机构；每个地区无需正式存在在该地域的办公人员，总公司直接受理各地区业务并随时处理全球性的工作。

虚拟公司主要特征是它的高智能性。

它能够适应知识经济时代自身发展的需求，使低信息，低知识，低技术含金量的劳动密集型产品和产业淘汰掉，

取而代之的是高信息，高知识，高技术含量的知识密集型产品和产业．

虚拟公司的管理特点是：

1) 信息的知识管理，即时间管理

2) 不受时空限制的隐形管理

2. 综述特种加工的产生背景、分类及应用领域，并简单介绍一种特种加工技术的原理及应用。

答：产生背景：特种加工是将电、磁、声、光、热等物理能量及化学能量或其组合乃至于机械能组合直接施加在被加工的部位上，从而使材料被去除、变形记改变性能等。

分类：一般按能量形式和作用原理进行划分：

1. 电能与热能作用方式：电火花成形与穿孔技术、电火花线切割加工技术、电子束加工和等离子体加工。

2. 电能与化学能作用方式：电解加工、电铸加工和刷镀加工。

3. 电化学能与机械能作用方式：电解磨削、电解珩磨。

4. 声能与机械能作用方式：超声波加工。

5. 光能与机械能作用方式：激光加工。

6. 电能与机械能作用方式：离子束加工。

7. 液流能与机械能作用方式：水射流切割、磨料水喷射加工和挤压珩磨。

应用领域：解决各种难切削材料的加工问题；解决各种复杂零件表面的加工问题；解决各种精密的、有特殊要求的零件加工问题。

举例：激光加工

工作原理：利用激光的高能量密度（或称亮度）和高方向性（发散极小）可以对所有固体材料进行精细表面加工、雕刻与切割。激光所到之处，固体迅速熔化、气化，而周围材料则几乎不受影响。

应用范围：激光加工已成功用于切割、焊接、表面处理、打孔、微机械加工及弯曲成形等方面。在工业发达国家中已被大量用于电子、汽车、钢铁、机械、航空等工业部门。